WEBVTT

00:00:03.420 --> 00:00:05.480
Схеми та логіка

00:00:08.160 --> 00:00:13.540
Одна з найкрутіших можливостей схем
це те, що схема може бути мистецтвом,

00:00:13.540 --> 00:00:18.440
якщо у мене є креативна ідея, я можу її 
здійснити за допомогою схеми.

00:00:20.300 --> 00:00:24.700
Тож якщо у вас є ідеї, можете використати
технології, щоб втілити їх у життя.

00:00:26.860 --> 00:00:32.340
Кожен вхід та вихід даних з комп'ютера 
є по суті типом інформації,

00:00:32.340 --> 00:00:37.240
яку можна представити електричними
сигналами включено та виключено,

00:00:37.240 --> 00:00:39.060
одиничками та нуликами.

00:00:39.400 --> 00:00:46.360
Для обробки інформації, як поступає на вхід
і для того, щоб створити вихідну інформацію,

00:00:46.360 --> 00:00:49.920
комп'ютер повинен змінити та
поєднати різні вхідні сигнали.

00:00:50.540 --> 00:00:57.000
Щоб це зробити, комп'ютер використовує 
мільйони мініатюрних електричних компонентів,

00:00:57.000 --> 00:00:59.960
які утворюють схеми.

00:01:03.040 --> 00:01:08.460
Розглянемо ближче, як схеми можуть змінювати
та обробляти інформацію у формі нулів та одиниць.

00:01:09.460 --> 00:01:12.280
Це дуже проста схема.

00:01:12.280 --> 00:01:15.820
Вона бере електричний сигнал,
включено чи виключено, і обертає його.

00:01:15.820 --> 00:01:20.580
Якщо на вхід подано 1, схема повертає 0.

00:01:20.580 --> 00:01:23.620
Якщо на вхід дати 0, отримаємо 1.

00:01:23.630 --> 00:01:29.680
Сигнал на вході НЕ такий самий, як сигнал на виході,
тож цю схему можна назвати НЕ.

00:01:30.040 --> 00:01:36.580
Складніші схеми можуть отримувати багато сигналів
та поєднувати їх, і видавати інший результат.

00:01:36.580 --> 00:01:43.480
У цьому прикладі схема бере два електричні сигнали,
кожен з яких може бути 1 чи 0.

00:01:43.880 --> 00:01:49.580
Якщо хоча б один з вхідних сигналів нуль,
то і результат теж нуль.

00:01:49.580 --> 00:01:52.720
Ця схема лише тоді дасть на виході 1,

00:01:52.780 --> 00:02:00.760
якщо І вхідний, І вихідний сигнали є одиницями.
Тож назвемо цю схему І.

00:02:01.220 --> 00:02:06.600
Багато маленьких схем, схожих на цю, 
виконують прості логічні обчислення.

00:02:06.600 --> 00:02:13.400
З'єднуючи ці схеми, можна створити складніші,
для виконання складніших обчислень.

00:02:13.940 --> 00:02:19.760
Наприклад, можна зробити схему, яка
додає 2 біти, і назвати її суматором.

00:02:19.840 --> 00:02:27.040
Ця схема приймає 2 окремі біти, кожен з яких
може бути 0 або 1, і додає їх, обчислюючи суму.

00:02:27.350 --> 00:02:29.829
Сума може бути 0 додати 0 буде 0,

00:02:30.340 --> 00:02:34.340
0 додати 1 буде 1, а 1 додати 1 буде 2.

00:02:34.360 --> 00:02:39.990
Потрібно два проводи на виході, бо для представлення
суми може знадобитись дві двійкові цифри.

00:02:40.060 --> 00:02:44.500
Коли ви маєте простий суматор для додавання
двох бітів інформації,

00:02:44.500 --> 00:02:50.340
можна з'єднати кілька екземплярів цих
суматорів разом для додавання більших чисел.

00:02:51.170 --> 00:02:56.229
Наприклад, ось 8-бітний суматор додає
числа 25 та 50.

00:02:57.260 --> 00:03:03.730
Кожне число представлене 8 бітами, утворюючи 
16 різних електричних сигналів на вході схеми.

00:03:04.920 --> 00:03:10.760
Схема 8-бітного суматора складається з кількох
менших суматорів, які разом обчислюють суму.

00:03:12.500 --> 00:03:17.340
Різні електричні схеми можуть виконувати інші
прості обчислення: віднімання чи множення.

00:03:17.340 --> 00:03:21.260
Власне, вся обробка інформації, 
яку виконує ваш комп'ютер,

00:03:21.260 --> 00:03:24.720
зводиться до поєднання величезної 
кількості простих операцій.

00:03:24.720 --> 00:03:30.520
Кожна окрема дія, яка виконується комп'ютером,
дуже проста, навіть для людини,

00:03:30.520 --> 00:03:34.100
але схеми всередині комп'ютера
незрівнянно швидші.

00:03:34.820 --> 00:03:38.660
Колись раніше схеми були великі та громіздкі,

00:03:38.660 --> 00:03:44.780
8-бітний суматор міг бути розміром з холодильник,
і просте обчислення тривало хвилинами.

00:03:45.100 --> 00:03:50.060
Сьогодні ж комп'ютерні схеми - мікроскопічні,
і значно-значно швидші.

00:03:50.580 --> 00:03:53.200
Як же менші комп'ютери є швидшими?

00:03:53.200 --> 00:03:58.140
Чим менша схема, тим меншу відстань 
змушений долати електричний сигнал.

00:03:58.360 --> 00:04:04.340
Електричний сигнал рухається майже на
швидкості світла, тому сучасні схеми можуть
виконувати мільярди обчислень на секунду.

00:04:05.320 --> 00:04:10.720
Тож коли ви граєте в гру, записуєте відео
чи досліджуєте космос,

00:04:11.860 --> 00:04:18.019
все, що би ви не робили за допомогою технологій,
вимагає надзвичайно швидкої обробки величезної
кількості інформації.

00:04:18.860 --> 00:04:24.900
За цією складністю стоять багато малесеньких
схем, які перетворюють двійкові сигнали

00:04:24.900 --> 00:04:27.720
у веб-сайти, відео, музику та ігри.

00:04:27.720 --> 00:04:31.960
Ці схеми можуть навіть допомогти нам розшифрувати
ДНК для діагностики та лікування хвороб.

00:04:31.960 --> 00:04:34.920
А що би ви хотіли створити з цих схем?